Развитие молочной промышленности на современном этапе

 

1.5.2. Способы проведения  пусконаладочных работ

В зависимости от характера и объема пусконаладочных работ, а также от квалификации кадров эти работы проводят хозяйственным или подрядным способом.

При хозяйственном способе наладку оборудования выполняют наладчики самого предприятия молочной промышленности. Обычно этот способ используют при небольшом объеме работ, например при наладке отдельных машин или аппаратов на действующих предприятиях.

Подрядный способ наиболее эффективен при наладке вновь монтируемого оборудования в больших количествах на действующих предприятиях в период их реконструкции, а также в случае установки сложного зарубежного оборудования.

Организацию пусконаладочных работ начинают с изучения проектно-технической документации объекта специалистами-наладчиками до начала монтажных работ или в начальной стадии. Это необходимо для предотвращения неточности при монтаже и ошибок, допущенных в проекте в отношении компоновки оборудования, противопотоков в транспортных операциях, "узких мест" в технологической схеме, применения устаревшего оборудования, не прогрессивных технологических процессов и таких решений в проекте, которые приводят к нарушению правил безопасности и промышленной санитарии, создают трудности и неудобства для работы производственного персонала, обслуживания и ремонта. Следует устранить все, что может послужить препятствием в нормальной работе предприятия.

Программа пусконаладочных работ состоит из комплекса мероприятий по запуску оборудования в эксплуатацию. В общих чертах можно говорить о нескольких блоках пусконаладки: проверка правильности монтажа и выявление заводских дефектов; введение индивидуальных настроек заказчика и эксплуатация оборудования оговоренное время; обучение персонала заказчика.

Первый и последний пункты программы  относительно просты. Второй пункт требует особого внимания, потому что у каждого производителя есть свои нюансы и особенности выпуска продукции. Оборудование приходит от поставщика с заводскими настройками. Однако специфика производства обычно требует изменения настроек работы оборудования и проверки его функционирования в новых условиях.

Специалисты пусконаладочной организации оказывают квалифицированную техническую помощь заказчику в надзоре за технически грамотным и качественным выполнением всех работ по монтажу технологического оборудования, технологических коммуникаций, связанных с работой этого оборудования в соответствии с проектами, СНиПами, техническими условиями и паспортами заводов-изготовителей оборудования.

Основная задача пусконаладочной организации – это выполнение всего состава работ по наладке и пуску предприятия, начиная с ревизии оборудования, обкатки на холостом ходу, комплексного испытания оборудования под нагрузкой на инертной среде и сырье, и заканчивая отработкой технологических процессов с достижением принятых проектных режимов, освоением проектных мощностей и обучением производственного и эксплуатационного персонала заказчика, занятого на технологических операциях, обслуживании и ремонте оборудования [6,19].

 

 

1.5.3. Основные правила  наладки гомогенизатора ОГБ–5

Индивидуальное испытание гомогенизатора вхолостую производят со снятыми гомогенизирующей и манометрической головками. Сначала в течение 1 часа опробуют электродвигатель при снятых клиновых ремнях. При этом проверяют также направление вращение вала электродвигателя, который, если смотреть со стороны шкива, должен вращаться по часовой стрелке (направление вращения электродвигателя указывают стрелкой на ограждении клиноременной передачи). После опробования электродвигателя проверяют надежность крепления всех узлов, регулируют натяжение клиновых ремней и промывают масляную ванну. Для этого в масляную ванну заливают до середины уровня маслоуказателя, керосин и включают электродвигатель на 3–4 минуты. После этого керосин сливают через спускную пробку, заливают в масляную ванну смазочное масло индустриальное 45 или 50 и снова включают электродвигатель на 5–6 минут. Масло, смешавшееся с остатками керосина, сливают через спускную пробку и вновь заливают свежее масло до середины уровня по маслоуказателю. После этого проверяют набивку сальников, уплотняющих плунжеры в блоке цилиндров.

В случае необходимости замены сальников следует пользоваться хлопчатобумажной пропитанной сальниковой набивкой сквозного плетения со стороной квадрата 8*8 мм типа ХБП. После проведения подготовительных работ включают подачу воды для охлаждения плунжеров и испытывают гомогенизатор в течение 1 часа.

Для проведения испытаний под нагрузкой манометрическую и гомогенизирующую головки необходимо предварительно тщательно вымыть теплой водой. Во время разборки гомогенизирующей головки следует для выемки всасывающих и нагнетательных клапанов пользоваться специальными щипцами, имеющимися в комплекте инструмента, поставляемого с гомогенизатором. После сборки и установки на блок цилиндров манометрической и гомогенизирующей головок в последней выворачивают регулирующий винт до полного ослабления пружины гомогенизирующего клапана, а регулирующий винт манометрической головки выворачивают наполовину.

Под нагрузкой гомогенизатор испытывают на теплой воде, подаваемой по шлангу или по смонтированному трубопроводу.

После включения электродвигателя регулирующий винт на гомогенизирующей головке начинают постепенно вворачивать, наблюдая одновременно за давлением по манометру. При доведении давления до 12,5 МПа винт оставляют в отрегулированном положении. Одновременно с повышением давления гомогенизации посредством регулирующего винта на манометре добиваются, чтобы колебания стрелки манометра были в пределах не более 1,5 МПа. Гомогенизатор под нагрузкой испытывают в течение 15-20 мин.

Как при испытании вхолостую, так и под нагрузкой, гомогенизатор должен работать без заметного дрожания и посторонних стуков. Нагрев трущихся частей должен быть не выше 55⁰С. Давления гомогенизации должно быть устойчивым, без резких колебаний [1,17,19].

 

1.5.4. Основные неисправности и способы их устранения

Неисправности	Способы устранения
Утечка продукта из корпуса гомогенизатора	1. Поправить прокладку, и  затянуть хомут на корпусе  гомогенизатора. 2. Устранить перекос в  положении корпуса. 3. Заменить торцевое уплотнение
Чрезмерный перегрев электродвигателя гомогенизатора	1. Повышение напряжения  в сети питания гомогенизатора. 2. Замыкание между витками  обмоток двигателя гомогенизатора. 3. Подача на гомогенизатор  двух фаз напряжения питания  двигателя.
Подача продукта гомогенизатором неравномерная, то больше, то меньше и наконец, совсем прекращается	1. Выключить гомогенизатор  до стабилизации напряжения. 2. Освободить трубопровод  от постороннего предмета. 3. Не допускать превышения  температуры перекачиваемой жидкости  выше 90 ⁰С.
Нарушение целостности сварных швов изделия	Строго соблюдать концентрацию моющих растворов.
Нет подачи продукта	1. Разобрать насос и  заменить диафрагму. 2. Увеличить ход штока (в случае, когда угол наклона  равен 90° и шток не двигается). 3. В случае поломке  пальцев, заменить их.
Насос при подаче не дает полной подачи и напора	Разобрать и очистить клапаны, изношенные заменить и повысить разность перепада давления (поднять давление нагнетания) до 0,05МПа.
Повышенный шум и вибрация при работе насосов	Если это вызвано износом червячной пары, подшипников, пальцев, поршня, шатуна производят замену изношенных частей
Перегрев подшипников червячного вала и вала червячного колеса выше допустимого (60°С)	1. Долить и заменить  смазочное масло. 2. Снизить давление нагнетания.

 

 

Ремонт гомогенизаторов горизонтального типа – ОГБ-М, ОГБ-5

Отключить электродвигатель от сети, отсоединить трубопроводы смывной воды и молока. Снять ограждения. Слить масло из картера. Произвести общую разборку гомогенизатора: снять клиновые ремни, ведомый и ведущий шкивы, электродвигатель, блок цилиндров с гомогенизирующей и маноментрической головками, маслоуказатель, крышки шатуна с вкладышами, крышки коленвала, демонтировать коленвал, снять 3 ползуна с шатуном в сборе. Вынуть старые сальники, прокладки и набивку.

Тщательно очистить и промыть картер станины и калибровать резьбовые отверстия. Изготовить и ввернуть в корпус 2 шпильки. Установить фильтр. Разобрать на детали блок цилиндров, промыть их и определить износ. Калибровать резьбовые отверстия блока цилиндров. Зенковать по 3 седла под всасывающий и нагнетательный клапаны. Клапаны притереть по седлам.

Собрать винт с ручкой на корпусе блока и застопорить. Притереть сферическую поверхность с двух сторон гомогенизирующего клапана и по седлу клапана. Изготовить комплект прокладок и отрезать по размеру сальниковую набивку. Собрать блок цилиндров без манометрической головки. Промыть манометрическое устройство. Установить мембранный разделитель с манометрической головкой и закрепить. Разобрать шатун в сборе на детали, промыть их и определить износ. Подобрать вкладыш, шатуны и коленвал по порядковому номеру. Изготовить 12 специальных штифтов, 6 шатунных болтов и 6 шайб.

Собрать шатуны, вкладыши с коленвалом и проверкой на касание по каждому колену. Пришабрить вкладыши.

Разобрать и промыть. В шатуны запрессовать 3 втулки, просверлить 3 отверстия для смазки.

Калибровать резьбовые отверстия в салазках привода. Изготовить и подогнать по шкивам и валам 2 шпонки. Заменить крепеж привода. Установить шкив на вал электромотора.

Перед общей сборкой все детали промыть и смазать трущиеся части. Установить 2 кольца роликоподшипников №7314 на шейки коленвала. Изготовить комплект прокладок. Установить фланцы с прокладками и закрепить их болтами.

Собрать 3 ползуна с шатунами и установить их в 3 отверстия фланцев. Установить коленвал с заменой манжеты и закрепить крышки вала. Установить крышки шатуна с вкладышами; обжать шатунные болты и отрегулировать вращение коленвала. Установить на коленвал шкив и закрепить. Закрепить на салазках электродвигатель со шкивом. Установить 6 клиновых ремней и отрегулировать их натяжение. Установить масло-указатель.

Установить собранный блок на опорную площадку станины, отрегулировать его положение. Зафиксировать колпачковые гайки. Установить и закрепить манометрическое устройство.

Подсоединить смывное устройство и молочные трубопроводы. Залить в картер масло до маслоуказателя. Испытать гомогенизатор на холостом ходу и под нагрузкой с устранением выявленных дефектов [1,6,14,18].

 

1.6. Расчеты гомогенизатора  ОГБ-5

1). Расчет конструктивных параметров

Производительность плунжерного гомогенизатора П, м3/с:

 

где D и S – диаметр и ход плунжера, м; ω – угловая скорость вращения коленчатого вала, рад/с; z – число плунжеров, ηн – КПД насоса.

Мощность электродвигателя гомогенизатора N, кВт:

 

где р – давление гомогенизации, Па; η – КПД гомогенизатора.

Эффективность гомогенизации зависит от гидравлических условий в зоне клапанной щели. Эти условия в основном определяются давлением гомогенизации, от которого зависит скорость движения жидкости в щели и высота клапанной щели. В радиально расходящейся клапанной щели скорость потока V1 имеет наибольшее значение в начале щели на радиусе r. По мере расширения потока к выходу скорость уменьшается до величины V2. Наибольшая теоретическая скорость С зависит от давления гомогенизации и вычисляется по формуле Торричелли:

 

 

 

где ΔР =Р0-Р2 –давление гомогенизации Н/м2;

Y- объемный вес жидкости Н/м3;

Действительная скорость истечения V1 меньше теоретической, причем величина отклонения зависит от вязкости жидкости и высоты клапанной щели.

Несмотря на изменение скорости под клапаном и высоты клапанной щели при изменении давления гомогенизации, число Рейнольдса Re для потока жидкости не зависит от давления гомогенизации и при работе с данным продуктом остается постоянным при любых режимах работы:

 

 

Где V-кинематическая вязкость м/с2;

h - высота клапанной щели, м.

Следовательно, число Re для потока в клапанной щели зависит от производительность машины, размеров клапана и вязкости жидкости. Обычно при работе гомогенизаторов число Re =25000….35000. Из формулы (4) найдем внутренний диаметр клапанной щели, м:

 

 

 

Высота клапанной щели h при работе гомогенизатора нестабильна, а изменяется в широком диапазоне в зависимости от расхода жидкости через клапан, размеров клапана, давления гомогенизации и вязкости жидкости. Ее можно определить по формуле (4):

 

Толщина тарелки клапана, м:

 

 

где р- давление гомогенизации, Па;

[σ]=24·107 Па –допускаемое напряжение для материала клапана;

dk –диаметр клапана, м:

 

где π- производительность гомогенизатора, м/с

Vd- допускаемая скорость жидкости в седле, м/с.

ΔS- площадь сечения хвостовика, м2:

 

Где rn –радиус хвостовика, м2

 

При гомогенизации часть механической энергии превращается в теплоту, вследствие чего происходит повышении температуры гомогенизации продукта Δ t:

 

 

где Р- давление гомогенизации, Па

С=3850Дж/(кг·К)- удельная теплоемкость молока;

р-1011кг/м3 -плотность молока, кг/м3.

Средний диаметр жировых шариков, м в диапазоне изменения давления от 2 до 20МПа определяется по формуле Барановского, м:

 

 

где Р- давление гомогенизации, МПа

Расчет предохранительных клапанов можно свести к определению проходного сечения седла клапана с учетом вязкости обрабатываемой жидкости. Для маловязких жидкостей (молоко, соки) диаметр проходного сечения седла определяется по формуле, м:

 

 

 

где рв –давление всасывания, МПа